JPS6318264A - 超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を用いて非破壊検査する装置に係り、
特に、超音波を被検体に対し垂直に入射し、探傷する超
音波探傷装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の超音波を利用した探傷装置では、非破壊検査協会
昭和５５年度春季大会講演概要の″超音波散乱波を利用
したき裂検査法″′に記載のように、その探触子の構造
は超音波を被検体に向けて送信する超音波送波子Ｔと超
音波受波子Ｒを仕切板（超音波じゃへい板）を介して対
象に配置したものとなっている。このような構造である
ために、被検体の表面、底面からの多重反射波と除去す
ることができる、しかし、探触子に必ず仕切板を設ける
構造にしなければならない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、垂直探傷時の多重反射波は除去でき
るが、探触子に超音波じゃへい板を設けたりしなければ
ならず、探触子の構造が複雑になるという問題があった
。

本発明の目的は、できるだけ簡単な探触子の構造で、な
おかつ多重反射波を除去することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

垂直探傷時の多重反射波は、被検体表面及び底面からの
超音波の反射により発生することから。

隣接した二つの振動子の超音波受信信号のおのおのの差
をとることにより、上記目的は達成できる。

〔作用〕

超音波探触子は、２ｎ個の振動子を平面上に配置し、各
振動子の電極は電気的にそれぞれ独立した構造となって
いる。このため、超音波の送信及び受信時に各振動子の
電極間の結線を１種々組合せできるので、超音波送信時
に全ての振動子を同位相で発振でき、受信時には、半数
の振動子を他方と逆位相で超音波を受信できる。これに
より得られる位相の相異なる超音波の和を取ることによ
り、多重反射波を相殺できる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。１は
超音波探触子であり、内部に振動子１ｂとその両端に接
続される電極１ａが二組ある構造である。本発明では、
超音波探触子しこは２ｎ個の振動子が必要であり、以下
では振動子二個の場合の実施例について説明する。２は
超音波信号切換回路であり、切換制御回路５からの制御
信号により探触子１の各電極からの結線を超音波信号切
換回路２で切換える。３はアイソレータであり、パルサ
ー４から発生する発信パルスと、探触子１の電極１ａを
通して得られる超音波受信信号を分離するためにアイソ
レータ３を取付けている。６は超音波受信信号を増幅す
る増幅器であり、７はその出力信号を表示するＣＲＴモ
ニタである。

次に、第１図に示す超音波探傷装置の動作にっいて、第
２図、第３図を用いて説明する。第２図は、振動子１ａ
と電極１ｂと被検査体８どの位置を示したものであり、
それぞれの電極で受信される超音波受信信号Ａ、Ｂとこ
れらの和を示したのが第３図である。以下、探傷動作に
ついて時系列的に説明する６時点ｔｏ　　（第３図）で
、超音波探触子１から被検体８に向けて超音波を発生さ
せるために、パルサー４から発振パルスをアイソレータ
３を介して、まず、超音波信号切換回路２へ出力する。

切換制御回路５では、超音波送信時に振動子１ｂの電極
１ａが、全て同一極性とするための制御信号を超音波信
号切換回路２に出力する。

この制御信号に従い、２では電極１ａｌと１ａ３を接続
し、１ａ２と１ａ４が接続されるように結線を切換え、
発振パルスを各電極を通して振動子１ｂに与える。超音
波探触子１から超音波を被検体８に送信した後、被検体
からの超音波の反射波を探触子１で受信する。このとき
、二つの振動子１ｂで受信する超音波のエネルギに比例
した信号を互いに逆位相で取出すために、超音波信号切
換回路２で各電極１ａの結線を切換える。第３図では１
時点ｔｏで超音波を送信後、時点ｔ１で切換制御回路５
から超音波信号の受信のための切換信号が超音波切換回
路２へ与えられる。このため、第３図のＡ、Ｂの信号は
、送信信号は同相であり時点ｔＬで切換回路で各電極の
結線を切換えるため、時点ｔｘ以降の信号は互いに逆位
相となるため、第３図のＡ、Ｂの信号波形は逆位相とな
る。

そこで、両信号波形を超音波信号切換回路２により加え
合せるため、アイソレータ３を通して増幅器６に入力さ
れる信号は、第３図の（Ａ＋Ｂ）の検出される欠陥のみ
抽出できる。

実施例では、探触子内の振動子の数は二個であったが、
これを２ｎ個に増やした場合にも同様である。２ｎ個の
振動子からの超音波受信信号を。

振動子に接続している電極の結線を切換え、半数のｎ個
の振動子をそれぞれ逆位相の信号とし、和を取れば良い
。

第４図に超音波信号切換回路２の一構成例を示す、アイ
ソレータ３と切換回路２と接続される信号の極性を第４
図に示す。超音波を送信時には。

各振動子の電極（１ａ１〜１ａ４）の極性を同一にする
。このため、切換回路２の各スイッチＳＷＩ。

ＳＷ２は、切換制御回路５から出力される切換制御信号
により、Ｓｌ側に切換えられる。すなわち、各電極の極
性は、ｌａｌと１ａ３が＋側１ａ２と１ａ４が一側とな
る０次に受信時には、ｌａｌと１ａ４が＋側、１ａ２と
１ａ３が一側となるように切換制御回路５からの切換制
御信号に送信時とは逆の信号を与え、ＳＷＩ、ＳＷ２を
、Ｓ２側に切換える。このようにして、送受信時に振動
子を介して送受される超音波のエネルギに比例した信号
の位相を変えることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数の振動子を用いた構造の超音波探
触子と、各振動子の極性を切換えられる機能を設け、多
重反射波の存在しない超音波探傷信号が得られる。

ブロック図、第２図は超音波探触子の構造と被検体の説
明図、第３図は探偏時の各部の信号波形を示す図である
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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超音波送受信部と、超音波探触子より成る超音波探
   傷装置において、 一つの前記超音波探触子は２ｎ個の振動子を平面上に配
   置し、前記各振動子の電極はおのおの電気的に独立した
   構造にしたことを特徴とする超音波探傷装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 超音波送信時には前記超音波探触子の全ての振動子に同
   一極性の送信パルスを、前記超音波送信部より与える手
   段と、この手段により前記探触子の全ての振動子から被
   検体に向けて同一位相の超音波を送信することを特徴と
   する超音波探傷装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、 前記超音波探子の各振動子から同一位相で前記被検体に
   向けて送信された超音波の反射波を、前記超音波探触子
   で受信する場合に、２ｎ個の振動子をｎ個ずつ２つに分
   け、一方の振動子の電極の極性を他方の振動子の極性と
   反対にする手段と、この手段により得られる二つの位相
   の異なる超音波受信信号の和を取ることを特徴とする超
   音波探傷装置。